CC BY
382
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
С.П. МОРОЗОВ,
Европейский медицинский центр, г. Москва, Россия, smorozov@emcmos.ru
М.О. ПЕРЕВЕРЗЕВ,
ЗАО «ФУДЖИФИЛЬМ-РО», г. Москва, Россия, mikhail_pereverzev@fuiifilm.eu
ОБЗОР ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ И ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ К PACS-СИСТЕМАМ
УДК 615.47:616-072.7
Морозов С.П., Переверзев М.О. Обзор текущего состояния и основных требований к PACS-системам
(Европейский медицинский центр, г. Москва, Россия; ЗАО «ФУДЖИФИЛЬМ-РО», г. Москва, Россия) Аннотация: В настоящее время в российской медицине происходит активное внедрение информационных систем. Одним из важнейших компонентов информатизации здравоохранения является создание систем архивирования, обработки и передачи медицинских диагностических изображений (PACS). В настоящем обзоре представлены основные характеристики профессиональных PACS-систем, проблемы их внедрения в клиническую медицину и возможные решения.
Ключевые слова: лучевая диагностика, радиология, информатизация, архив, менеджмент.
UDC 615.47:616-072.7
Morozov S.P., Pereverzev M.O. Review of the current situation and requirements for PACS (European Medical Center, Moscow, Russia; ZAO «FUJIFILM-RU», Moscow, Russia)
Abstract: Russian medicine is facing active implementation of information technologies. One of the major components of informatization is the introduction of PACS. This review zooms in on major characteristics of professional PACS, problems of their clinical implementation, and possible solutions.
Keywords: radiology, imaging, PACS, informatization, archive, management.
Введение
Диагностический процесс в современной многопрофильной клинике характеризуется высокой степенью сопряженности — диагноз ставится на основе данных, полученных при помощи разнообразных видов медицинского оборудования и с вовлечением специалистов разного профиля. Системы архивирования, обработки и передачи медицинских диагностических изображений (PACS — Picture Archiving and Communication System) играют в этом важнейшую роль, обеспечивая доступ широкому кругу врачей к полной диагностической истории пациента.
Концепция создания единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения, принятая Министерством здравоохранения и социального развития РФ в апреле 2011 г. [1], предполагает реализацию единого информационного пространства на федеральном и региональном уровнях. Данной концепцией предусматривается переход к использованию цифровых технологий при проведении радиологических исследований и интеграция медицинского оборудования с медицинскими информационными системами. В соответствии с Методическими рекомендациями Минздравсоцразвития РФ от 14.11.2011 [2] в состав прикладных
© С.П. Морозов, М.О. Переверзев, 2013 г.
1Ш1
■I
Врач jjsa
и информационные
технологии
Медицинские информационные системы
компонентов регионального уровня ЕГИС-Здрав входят в том числе «системы архивного хранения и предоставления доступа к медицинским изображениям».
Понимание особенностей внедрения подобных диагностических информационных систем позволит предвидеть сложности интеграции PACS различных лечебных учреждений. Развитие же децентрализованных информационных систем обеспечит доступность персональной диагностической информации высочайшего качества на всех этапах лечения и реабилитации пациентов, предоставит возможность уменьшить дублирование лучевых исследований [3], интегрировать разнородную диагностическую информацию, повысить эффективность, оперативность и безопасность обследования пациентов.
Основные требования к PACS-системам
PACS-системы представляют собой сложные комплексы программного обеспечения, компьютерного оборудования, а также услуг по их внедрению и технической поддержке. Они должны предлагать одновременно мощные инструменты диагностики для врачей и средства хранения и передачи изображений высокого разрешения в условиях обеспечения бесперебойности работы систем и защиты данных.
Уникальными особенностями цифровых диагностических изображений в формате DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine, NEMA) являются широкие возможности обработки и анализа, что позволяет повысить точность диагностики и разработать новые методы диагностики, основанные на трехмерных, многоплоскостных и функциональных реконструкциях изображений [4]. Кроме того, протокол DICOM обеспечивает возможность коммуникации между диагностическим оборудованием, системами PACS и РИС (радиологическая информационная система, компонент ГИС, госпитальной информационной системы) разных производи-
телей. Налаженный рабочий процесс передачи данных о пациенте из РИС непосредственно на диагностическое оборудование (посредством системы PACS) и обратно дает возможность объединить всю диагностическую информацию о пациенте, связать тексты протоколов и соответствующие изображения, повысить скорость и точность работы благодаря реализации принципа «однократной регистрации» пациента [5]. В частности, концепция создания единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения требует соответствия создаваемых систем индустриальному стандарту DICOM для передачи радиологических изображений и другой медицинской информации.
Создание единого информационного пространства на региональном и федеральном уровнях позволит повысить точность диагностики за счет удаленного консультирования, снизить затраты ЛПУ в результате отказа от печати на пленке, повысить эффективность использования дорогостоящего оборудования и уровень взаимодействия между специалистами разных ЛПУ.
В целом создание объединенных и региональных PACS-систем поможет решить следующие задачи:
— возможность удаленной диагностики (телерадиология);
— формирование и использование единого электронного архива диагностических данных, доступного всем врачам сети ЛПУ с любой рабочей станции и мобильных устройств;
— повышение точности диагностики и правильности врачебных решений;
— снижение числа врачебных ошибок;
— снижение лучевой нагрузки на пациентов за счет исключения дублирования исследований;
— снижение затрат на диагностический процесс;
— оптимизация затрат на инфраструктуру;
— повышение качества управленческих решений.
пи
пи
18
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
Как итог — повышение качества и эффективности лечения пациентов.
Для обеспечения эффективного использования PACS-систем на региональном уровне должен быть соблюден ряд требований.
Во-первых, поддержка больших объемов данных (сотни терабайт и более) и множества одновременных запросов пользователей (десятки тысяч).
Во-вторых, однозначная идентификация пациентов/исследований в рамках сети ЛПУ с учетом индивидуальных схем идентификации в каждом учреждении (амбулаторные или стационарные, бюджетные или коммерческие пациенты и т.п.).
В-третьих, индексация, хранение и обмен разнородными данными между ЛПУ (электронная медицинская карта, результаты лабораторных и диагностических исследований, статистика и т.д.) и интеграция различных систем МИС / РИС / PACS и т.д., что требует поддержки таких специализированных протоколов, как DICOM, HL7 и профилей IHE [6-9].
В-четвертых, обеспечение отказоустойчивости и бесперебойной работы системы, web-доступ к изображениям из любой точки (любое ЛПУ, домашний компьютер), безопасный доступ к данным, разграничение прав пользователей и масштабируемость решения (наращивание функционала, включение в сеть новых рабочих мест или целых ЛПУ). Выполнение перечисленных условий возможно только при непосредственном использовании накопленного международного опыта создания и внедрения информационных систем в медицине [10].
Применение PACS-систем в многопрофильной клинике и сетях ЛПУ
Обычно в качестве пользователей PACS-систем рассматриваются только врачи-рентгенологи и рентгенолаборанты, в первую очередь заинтересованные в наличии централизованного архива диагностических изображе-
ний и доступа к нему. Однако в действительности диагностические изображения востребованы не только врачами-диагностами и не только по месту их получения. Напротив, в соответствии с мировой практикой на один просмотр снимка врачом-диагностом приходится до 40 клинических просмотров (наиболее часто неврологи, хирурги, оториноларингологи). Полученные в диагностическом центре снимки востребованы как в амбулаторном ЛПУ, направившем на обследование, так и в стационаре, где пациент будет проходить лечение. С учетом специализации различных ЛПУ, страховых программ, стоимостных критериев пациент проходит обследования в разных учреждениях даже по одной и той же патологии.
Кроме того, диагностические изображения должны быть доступны в операционных, в том числе для их использования в системах хирургической навигации и планирования вмешательств (например, для подбора импланта для сустава, предимплантационной разметки альвеолярных отростков челюстей, планирования доступа к опухоли головного мозга и т.п.) [13]. Огромное значение имеет моментальная доступность диагностических изображений в палатах реанимации и интенсивной терапии сразу после выполнения исследования.
Таким образом, существует необходимость объединения всей информации о пациенте в целях эффективной диагностики. Для этого в рамках сети ЛПУ требуется согласовать правила регистрации и идентификации пациентов, медицинских документов, права доступа к данным, порядок аутентификации пользователей. Нельзя забывать о соблюдении всех аспектов конфиденциальности информации о пациенте.
Важно, что ЛПУ, принимающие участие в обмене медицинскими данными, могут являться совершенно независимыми и функционировать на основе разных информационных систем без центрального архива данных. В таком случае использование протоколов HL7
■ 19 ■
Врач ::::
VI и инсЬоомашланныв
Медицинские информационные системы
1 и информационные
технологии
Рис. 1. Обмен медицинскими диагностическими данными на основе архитектуры IHE
(список сокращений см. ниже)
и DICOM является необходимым, но недостаточным для эффективного информационного обмена. Требуется систематизировать порядок применения этих протоколов, сформировать единые перечни (регистры) пациентов, документов, пользователей, четко определить участников обмена. Это возможно на основе архитектуры IHE (Integrating the Healthcare Enterprise), которая обеспечивает транслирование информации из одной системы в другую по согласованным правилам (рис. 1). Например, наряду с локальными индексами пациентов, используемыми в отдельных ЛПУ, формируется единый для всей сети глобальный идентификатор пациента. На основе профиля PIX происходит управление всеми локальными идентификаторами пациента. Аналогичным образом происходит транслирование локальных данных других типов (документы и изображения, данные персонала, права пользователей и т.д.). При этом нет
необходимости создавать единые хранилища документов и изображений — их можно запрашивать из локальных архивов посредством профиля XDS и единого регистра документов. Врач любой специальности может получить быстрый доступ к изображениям пациента через штатный браузер по протоколу WADO. Для работы в рамках такой архитектуры и центральная, и локальные PACS-системы должны иметь встроенные модули интеграции IHE [11, 12].
Полученные с использованием нелучевых диагностических модальностей изображения также могут быть сохранены в системе PACS после их преобразования в DICOM-формат с помощью так называемых дайкомайзеров — устройств для трансформации данных в стандарт DICOM. В частности, для формирования цифровых изображений при работе с аналоговыми рентгеновскими аппаратами целесообразно использование систем компьютер-
20
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
Система РИС
II
Данные пациента и обследования в формате HL7
1 Регистрация пациента 1 Направление на обследование 1 Расписание обследований 1 Подготовка заключений
Данные пациента и обследования в формате DICOM
HL7 интерфейс PACS
Изображения PACS доступны в РИС по URL-запросу
Изображения сохраняются в DICOM-архиве
Сервер базы данных . PACS
Данные
об обследовании
Изображения изображений
DICOM
Изображения попадают на рабочую станцию врача-рентгенолога
г
Система хранения
л
V
Архив он-лайн доступа RAID массив
У
Рис. 2. Общая схема интеграции систем PACS и РИС
ной рентгенографии (CR-системы, оцифровщики). При этом вместо пленки снимок делается на специальную кассету с детекторами на основе запоминающих люминофоров. Полученные изображения могут быть переданы в единый архив PACS.
Выдача результатов исследований пациентам может осуществляться в цифровом виде на компакт-дисках CD или DVD, которые записываются и маркируются в сетевых централизованно установленных записывающих устрой-ствах-роботах. Таким образом, после установки PACS-системы ЛПУ может перейти на полностью цифровые технологии работы с диагностическими изображениями [14], что позволит минимизировать затраты на пленку, обеспечить быстрый доступ ко всем изображениям пациента и существенно расширить диагностические и лечебные возможности клиники (рис. 2).
Нельзя забывать и о том, что полный цикл диагностики включает регистрацию пациента, направление на обследование, получение цифрового изображения и его анализ, а также написание заключения. Это подразумевает внедрение одновременно как PACS-си-
стемы, так и радиологической информационной системы. Комплексное внедрение PACS позволяет существенно повысить производительность службы лучевой диагностики, в первую очередь за счет снижения затрат времени на подготовку протоколов исследований (в среднем на 25%) и повышения количества консультаций на одного врача-рентгенолога (в среднем на 20%) [15]. В целом же внедрение единого решения PACS/RIS позволяет сократить затраты на весь рабочий процесс на 21-80% [16].
По данным, приведенным в исследовании Reiner и Siegel, использование беспленочных технологий на основе PACS позволяет экономить от 31 до 58% времени при проведении обследования (для разных типов обследований), а также на 56% снижать количество ошибок при передаче данных от диагностического аппарата в архив [17].
Внедрение PACS ведет также к существенному увеличению производительности цифрового оборудования, которое может составлять от 23 % для аппаратов CR до 102% для компьютерных томографов [18, 19].
■ 21 ■
Врач jjsa
и информационные
технологии
Медицинские информационные системы
Рис. 3. Сравнение отображаемых тонов серого цвета на стандартном (слева) и диагностическом мониторе (справа)
Рабочие станции в составе PACS-систем
Важнейшей частью проектов PACS являются специализированные рабочие станции врачей-диагностов, оснащенные диагностическими мониторами высокого разрешения (от двух до пяти миллионов точек и выше). Такие мониторы могут быть как монохромными (для общей рентгенологии и маммографии), так и цветными (для ядерной медицины и трехмерной реконструкции). Принято считать, что основное отличие подобных мониторов от обычных в повышенном разрешении. Однако даже обычные мониторы уже способны предоставлять разрешение в несколько мегапикселей. Тем не менее, их использование не рекомендовано для диагностики. Наиболее важно, что специализированные мониторы поддерживают необходимые уровни яркости и контрастности, имеют функции калибровки в соответствии с нормами раздела 14 протокола DICOM 3.0 [20], отображают больше оттенков серого цвета при более гладком переходе между тонами, обеспечивают высокую стабильность характеристик монитора в течение длительного периода времени и обладают другими параметрами, необходимыми для использования в области медицинской диагностики (рис. 3).
Некоторые модели мониторов способны производить автоматическую калибровку
отдельных участков экрана в зависимости от типа отображаемого на них снимка — монохромного или цветного. Использование специализированных мониторов обеспечивает максимальное качество изображения и его воспроизводимость в разное время и на разных мониторах, что играет ключевую роль в диагностике. Профессиональная рабочая станция врача-диагноста обычно включает два (или больше в отдельных случаях) специализированных монитора для снимков и один обычный для текстовой информации. Это позволяет производить сравнение изображений в разных проекциях и плоскостях, полученных в разное время и на разных аппаратах, что имеет огромное значение для оценки эффективности лечения множества заболеваний, прежде всего онкологических.
Большое значение в диагностике имеют не только инструменты для обработки собственно снимков (например, аннотации, экранная лупа, коррекция яркости и контрастности и т.д.), но и для организации и автоматизации рабочего процесса врача, позволяющие оптимизировать временные затраты. Это достигается, в частности, за счет так называемых протоколов чтения, определяющих пользовательские настройки стандартной раскладки изображений на экране монитора в зависимости от типа исследования (например, по проекциям молочной железы), авто-
22
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
матического вызова из архива предшествующих снимков для сравнения, а также последовательности шагов работы с изображениями, переход между которыми осуществляется простым нажатием одной клавиши.
Общий функционал такого рода определен в рамках протокола DICOM в качестве так называемых Презентационных состояний (Presentation State). Они содержат информацию о том, как должен отображаться на экране данный снимок: о яркости и контрастности, масштабе, значениях смещения изображения на экране, угле его поворота и других параметрах [21, 22].
Удаленный доступ к диагностическим изображениям
На сегодняшний день технологии телемедицины и телерадиологии имеют в своей основе протокол WADO (Web Access to Dicom Persistent Objects), позволяющий обмениваться DICOM-объектами через протокол HTTP/HTTPS и просматривать их в любом Интернет-браузере. Ряд разработчиков PACS-систем предлагает кроссплатформенные решения, которые обеспечивают защищенный доступ к диагностическим изображениям с мобильных устройств на базе операционных систем AppleiOS и Android, а также посредством различных браузеров, предоставляя мощные инструменты для 2D- и SD-диагностики, а также совместной работы врачей с одним изображением в рамках телемедицинской консультации.
Помимо хранения и обработки двумерных изображений, системы PACS дают возможность интегрировать внешние модули для экспертного анализа данных. Наиболее распространенными среди них являются системы трехмерной реконструкции.
Практически каждый современный диагностический аппарат (КТ, МРТ, ПЭТ и УЗИ) оснащен рабочей станцией с возможностями SD-реконструкции. Однако подобные функции все чаще востребованы не только на отдельных рабочих местах при конкретном
аппарате. Возникает необходимость комплексной диагностики с возможностью сравнения данных, получаемых на разных аппаратах. Результаты SD-диагностики используются хирургами в ходе подготовки и планирования операций, а также онкологами и неврологами для уточнения диагноза. Чтобы врачи имели возможность производить SD-моделирование на своих рабочих местах, системы должны иметь архитектуру «клиент-сервер» с возможностью подключения всех диагностических аппаратов, что целесообразно делать посредством интеграции с единым PACS-архивом. Предпочтительной является также такая схема обработки, при которой все расчеты производятся на сервере, сводя к минимуму требования к отдельным рабочим станциям и позволяя многим специалистам одновременно работать с системой (диагностические рабочие станции серверного типа).
Системы трехмерной реконструкции дают возможность не только строить трехмерные модели на основе данных КТ, МРТ, ПЭТ, ОФЭКТ, но и проводить экспертную обработку с определением количественных параметров. В частности, существуют возможности анализа сосудистых структур (например, измерение степени стеноза и расчет кальциевого индекса), количества и распределения жировой ткани, слияния и наложения изображений от разных модальностей, выделения отдельных органов и тканей, использования виртуального скальпеля.
Трехмерные модели обладают высокой степенью наглядности, однако нельзя забывать, что они формируются в результате применения математических алгоритмов, являющихся уникальными технологиями и разработками (ноу-хау) производителей программного обеспечения. При использовании SD-моделирования необходимо быть уверенным, что данная система сертифицирована и прошла испытания в ведущих мировых центрах, а получаемые на ее основе результаты достоверны и воспроизводимы.
■ 23 ■
Врач jjsa
и информационные
технологии
Медицинские информационные системы
Использование сжатия диагностических изображений
Стандарт DICOM определяет три основных типа сжатия диагностических изображений. Наиболее часто используемыми типами сжатия в рамках Transfer Syntax являются следующие: без сжатия (Uncompressed), сжатие без потерь (Lossless Compressed), сжатие с потерями (Lossy Compressed) [24].
Используемые в форматах Jpeg и Jpeg2000 (используются в DICOM) коэффициенты сжатия могут достигать 200:1 [25, 26].
Целый ряд научных исследований показал, что использование специальных алгоритмов сжатия допустимо в медицинской диагностике. Ассоциация радиологов Канады выработала рекомендации относительно коэффициентов сжатия для различных типов диагностических исследований с использованием Jpeg и Jpeg2000 в рамках протокола DICOM. Так для снимков туловища стандарт определяет сжатие в 30 раз [27].
Доказано, что даже при высоких коэффициента сжатия (от 20 до 80:1) возможно сохранение качества изображения [28-30].
Королевский колледж радиологов [19] рекомендует использование алгоритмов сжатия в целях снижения затрат на хранение данных. По данным RCR, использование высоких коэффициентов существенно снижает объем хранимой информации практически без потери клинической ценности данных. При этом системы PACS разных производителей предлагают такие коэффициенты сжатия, как 10:1, 30:1 или 80:1 [31]. Множество систем PACS разных производителей, в том числе среди представленных на российском рынке, используют одновременно несколько типов сжатия, что указано в их протоколах соответствия DICOM.
Также применяются специализированные алгоритмы для усиления резкости изображений, снижения уровня шума. В США управление по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами [23] осуществляет контроль за использованием подобных видов преобразования.
Проблемы внедрения PACS
Серьезным препятствием на пути внедрения PACS-систем, объединяющих множество лечебных учреждений, является неразвитость сетевой инфраструктуры. Цифровые диагностические изображения имеют значительный объем: серия изображений, полученных при одном исследовании на многосрезовом компьютерном томографе, занимает от 40 до 5000 МБ, одно маммографическое исследование, включающее в среднем до 4-8 снимков, занимает около 40-480 МБ [32-36]. Поэтому для их быстрой передачи необходимо обеспечить наличие компьютерной сети с высокой скоростью передачи данных. При внедрении PACS-систем общим требованием к скорости передачи данных в рамках внутрибольничной радиологической сети является 100 Мбит/сек, а для обмена данными между ЛПУ — 10 Мбит/сек и более (но не меньше 2 Мбит/сек). В случае организации единого архива на базе центра обработки данных (ЦОД) наиболее целесообразно подключение ЛПУ к ЦОД по волоконно-оптическим линиям связи, хотя существующие технологии позволяют организовать эффективный обмен данными и при узкой полосе пропускания сети.
Многие же ЛПУ объединены каналами передачи данных с крайне низкой пропускной способностью (512 Кбит и меньше), часто отделения в составе ЛПУ имеют собственные сети, не связанные друг с другом. Можно предположить, что в ближайшем будущем эта проблема сохранит свою остроту, хотя очевидно, что наметились положительные изменения в этой области. С учетом вышесказанного следует предусмотреть не только расширение каналов связи, но и использование эффективных инструментов передачи диагностических данных. Например, предварительную загрузку снимков на рабочую станцию врача (prefetching), а также сжатие диагностических изображений с помощью специальных алгоритмов вейвлет-преобразования, гарантирующих минимальные потери информации.
24
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
Подобные алгоритмы обеспечивают многократное (до 30 раз) сжатие изображений практически без потери качества (non-lossy), тогда как обычные алгоритмы не допускают коэффициентов более 4:1 с сохранением исходного качества [23].
В России информатизация здравоохранения находится в стадии активного развития, тогда как в большинстве стран Европы, США, Канаде, Японии этот процесс вышел на уровень насыщения. Большинство клиентов многие годы пользуются медицинскими информационными системами (в частности, PACS-системами), приобрели огромный опыт и имеют возможность четко формулировать собственные потребности. В связи с этим один раз в 3-5 лет происходит либо существенная модернизация имеющихся систем, либо их замена на новые.
В российских же ЛПУ четких требований к PACS-системам пока не сформировано ни на уровне ЛПУ, ни на уровне региональных и федеральных органов управления здравоохранением. В отсутствие регламентированных требований каждому клиенту приходится формировать их самостоятельно на основании собственного опыта, который чаще всего достаточно ограничен. В результате могут быть упущены существенные факторы. Например, возможность интеграции с другими системами или цифровым оборудованием с помощью стандартных интерфейсов типа HL7 и DICOM. В частности, даже при наличии цифрового оборудования, поддерживающего DICOM, требуется убедиться в том, что в комплект поставки входили как минимум лицензии DICOM Store SCU и Modality Worklist SCU, необходимые для обмена данными между PACS и РИС (в частности, для передачи данных о пациенте непосредственно на консоль томографа из ГИС/РИС). В процессе постановки задачи редко учитываются критерии отказоустойчивости, надежности и производительности программного обеспечения и оборудования, защиты данных, наличие службы поддержки у поставщика. Однако совместны-
ми усилиями заинтересованных в IT-технологиях врачей и представителей компаний-про-изводителей в последнее время наметились тенденции позитивного изменения ситуации.
Для управления хранением и обработкой диагностических изображений вместо полноценных PACS-систем во многих лечебных учреждениях России до сих пор используются системы уровня рабочих станций. Такие системы могут обладать широким функционалом для обработки диагностических изображений, однако они не имеют инструментов управления базой данных пациентов свыше нескольких сотен единиц и архивом более нескольких сотен гигабайт (обычный жесткий диск). Данные одного и того же пациента оказываются распределенными по нескольким записям, усложняя их идентификацию. Отсутствует веб-интерфейс, что делает невозможной одновременную работу с системой многих пользователей. Возникает необходимость регулярного неавтоматизированного резервного копирования и архивирования данных на оптические носители (CD- или DVD-диски) в ручном режиме, что затрудняет поиск и воспроизведение данных, приводит к их потере. Более того, часто применяются небольшие программы просмотра диагностических изображений, не обладающие даже базовыми инструментами их обработки. Используемые в таких программах алгоритмы преобразования изображений во многих случаях не позволяют гарантировать сохранение диагностической ценности снимков. Наконец, по данным, приведенным в Концепции создания единой государственной информационной системы (ЕГИС) в сфере здравоохранения, в среднем по России на 10,6 работников государственных и муниципальных учреждений здравоохранения приходится один компьютер. Кроме того, наблюдается дефицит квалифицированных кадров (врачей, рентгенолаборантов, инженеров, программистов, IT-специалистов) для работы с современным диагностическим оборудованием и медицинскими информационными системами (концепция информатизации).
■ 25 ■
Врач jjsa
и информационные
технологии
Медицинские информационные системы
Заключение
На основе проведенного анализа можно уверенно утверждать, что развитие PACS-систем нельзя рассматривать отдельно от общей информатизации здравоохранения, однако именно с лучевой диагностики в большинстве ЛПУ целесообразно начинать масштабное внедрение информационных систем.
Сегодня основными условиями и требованиями успешного внедрения PACS-систем являются:
• достаточная скорость и безопасность сетевых соединений;
• достаточная обеспеченность пользователей персональными компьютерами и рабочими станциями;
• наличие основного и резервного хранилища изображений достаточного объема (хранение изображений в течение минимум 10 лет);
• установка мониторов диагностического качества для работы рентгенологов в минимальной конфигурации 2+1 (2 монитора для просмотра изображений и 1 — для работы с РИС-системой);
• централизованная установка роботов записи дисков и принтеров «твердых» копий изображений с сетевым доступом;
• возможность удаленного доступа к базе диагностических изображений;
• предоставление врачам-клиницистам широкого доступа к диагностическим изображениям;
• наличие специализированных программных средств просмотра и анализа изображений;
• соблюдение международных стандартов передачи изображений и электронного документооборота;
• интеграция с РИС и ГИС;
• единый принцип идентификации пациентов (оптимум — централизованный регистр);
• возможность ведения расписания исследований с прямой записью пациентов на диагностические аппараты.
При выборе PACS-системы целесообразно ориентироваться на следующие критерии сравнения:
1. Независимость от марки компьютерного оборудования — возможность установки программных приложений на рабочие станции различных производителей.
2. Профессиональное программное обеспечение от хорошо зарекомендовавших себя производителей — гарантия диагностического качества отображаемых изображений и наличия удобных и полноценных инструментов обработки данных и настройки ПО.
3. Модульная структура PACS.
4. Удаленный технический мониторинг в режиме 24х7х365.
5. Неограниченное подключение новых модальностей.
6. Возможность гибкой настройки и масштабирования.
7. Запись исследований в долгосрочный архив в режиме on-line.
8. Двунаправленная интеграция с рабочими станциями производителей диагностического оборудования.
9. Наличие функций слияния изображений (например, ПЭТ-КТ).
10. Возможность отправки изображений пациентам.
11. Всплывающие напоминания удаленным пользователям о наличии «непрочитанного» исследования.
12. Возможность прикрепления фалов и заметок к исследованиям.
13. Нал ичие атрибутов исследования (например, флаг непрочитанного исследования).
14. Возможность просмотра изображений с перекрестными ссылками (указатели положения срезов).
15. Возможность создания серии ключевых изображений в исследовании.
16. Высокая скорость просмотра серий с большим количеством изображений (более 1000).
17. «Горячие» клавиши для быстрого вызова часто используемых функций.
26
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
18. Возможность печати изображений на DICOM-совместимых и обычных принтерах.
19. Автоматическая запись дисков на CD-роботе.
20. Идентичный просмотровщик для рентгенологов и клиницистов (в том числе на CD).
Системы архивирования и передачи медицинских диагностических изображений широко используются как непосредственно для диагностики, так и в полном цикле лечения пациентов. Они позволяют эффективно формировать еди-
Список сокращений
ную диагностическую историю пациента вне зависимости от того, в какой период времени, в каком ЛПУ и на каком диагностическом аппарате получены данные. Как врачи-диагносты, так и врачи-клиницисты получают возможность анализа максимально полной информации о пациенте. Таким образом, PACS-системы оказываются необходимыми и востребованными во всех областях медицины — как в рамках одной клиники, так и в целых сетях лечебных учреждений уровня региона или страны.
ГИС — госпитальная информационная система.
РИС — радиологическая информационная система.
PACS — Picture Archiving and Communication Systems, система архивирования, обработки и передачи медицинских диагностических изображений.
DICOM — Digital Imaging and Communications in Medicine, международный стандарт управления, хранения, печати, обмена и просмотра данных медицинских диагностических изображений независимо от их источника.
HL7 — HealthLevel 7, международная организация, а также стандарты обмена, интеграции и получения медицинской информации в электронном виде.
IHE — Integrating the Healthcare Enterprise, международная инициатива, направленная на улучшение методов обмена медицинской информацией между различными системами.
Профили IHE — базовые стандарты IHE, систематизирующие возможности интеграции информационных систем на основе коммуникационных протоколов типа DICOM и HL7, а также стандартов безопасности данных, в целях решения специфических клинических задач.
XDS — crossenterprise document sharing, профиль IHE, определяющий стандарт управления обменом документами между медицинскими учреждениями.
XDS-I.b — crossenterprise document sharing for imaging, профиль IHE, определяющий стандарт управления обменом диагностическими изображениями и связанными с ними документами (в частности, заключениями) между медицинскими учреждениями.
PIX — Patient Identity Cross Reference, профиль IHE, описывающий перекрестную идентификацию пациента при наличии множества источников идентификации.
PDQ — Patient Demographics Query, профиль IHE, предоставляющий возможность приложению запрашивать и получать от центрального сервера демографические данные пациента. ATNA — The Audit Trail and Node Authentication, профиль IHE, определяющий меры безопасности для обеспечения конфиденциальности данных пациента, целостности данных и учета пользователей.
BPPC — Basic Patient Privacy Consents, профиль IHE, определяющий механизм фиксирования и последующего использования согласия пациента на обработку его персональных данных. WADO — Web Access to DICOM Persistent Objects, стандарт, определяющий веб-сервис доступа и отображения DICOM-объектов (диагностические изображения и медицинские заключения).
■ 27 ■
Врач jjsa
и информационные
технологии
Медицинские информационные системы
1. Минздравсоцразвития РФ. Концепция создания единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения. Приложение к Приказу Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации от 28 апреля 2011 №364. http://www.rosminzdrav.ru/docs/mzsr/informatics/27.
2. Минздравсоцразвития РФ. Методические рекомендации по составу создаваемых в 2011-2012 годах в рамках реализации региональных программ модернизации здравоохранения прикладных компонентов регионального уровня Единой государственной информационной системы в сфере здравоохранения, а также функциональные требования к ним. http://www.rosminzdrav.ru/docs/mzsr/informatics/40.
3. Flanagan P.T. etai. Using the Internet for image transfer in a regional trauma network: effect on CT repeat rate, cost, and radiation exposure//J Am CollRadiol. — 2012. — Sep. — 9(9). — P. 648-656.
4. The DICOM Standard. http://medical.nema.org/standard.html.
5. BoocheverS.S. HIS/RIS/PACS Integration: Getting to the Golden Standard. http://www.ihsconsult.com/pdf/IHSArticle2.pdf.
6. IHE IT infrastructure white paper. Health Information Exchange: enabling document sharing using IHEprofiles. January 2012.
7. IHE.Net. http://www.ihe.net/.
8. Wiki.IHE.Net. http://wiki.ihe.net/index.php?title=Main_Page.
9. HL7.org. http://www.hl7.org/.
10. Sutton L.N. PACS and diagnostic imaging service delivery — a UK perspective// Eur J Radiol. — 2011. — May. — 78(2). — P. 243-249.
11. Siegei E.L., Channin D.S. Integrating the Healthcare Enterprise: A Primer//Radio-Graphics. — 2001. — 21. http://www.providersedge.com/ehdocs/ehr_articles/in-tegrating_the_healthcare_enterprise-a_primer.pdf.
12. Masi M, Meoni M. Using Integrating the Healthcare Enterprise (IHE) profiles for an healthcare DataGRID based on AliEn. http://mmeoni.home.cern.ch/mmeoni/fel-low/docs/emmit08/abstract.pdf.
13. Shergiii I., Mohammed A. Teleradiology: 21st century communication in surgery// Br J Hosp Med (Lond). — 2011. — May. — 72(5). — P. 271-274.
14. Langer S.G, Ramthun S, Bender C. Introduction to digital medical image management: departmental concerns//AJR Am J Roentgenol. — 2012. — Apr. — 198(4). — P. 746-753.
15. Mackinnon A.D. et ai. Picture archiving and communication systems lead to sustained improvements in reporting times and productivity: results of a 5-year audit//Clin-Radiol. — 2008. — Jul. — 63(7). — P. 796-804.
16. Imhof H. et ai. Change in process management by implementing RIS, PACS and flat-panel detectors//Radiologe. — 2002. — May. — 42(5). — P.344-350. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12132121.
17. Reiner B.I., Siegeii E.L. Technologists' Productivity When Using PACS: Comparison of Film-Based Versus Filmless Radiography//AJR. — 2002. — July. — 179(1). — P. 33-37.
28
Медицинские информационные системы
www.idmz.ru
гол 3, №3
■■■■
РЧН
18. Broumandi D.D., Haberman B.D., Trambert M.A. Increase in radiologist productivity with utilization of PACS: a five-year filmless experience. http://www.dominator.com/ /assets/005/5411.pdf.
19. The Royal College of Radiologists. Guidelines and standards for implementation of new PACS/RIS solution in the UK. http://www.rcr.ac.uk/docs/radiology/pdf/ BFCR(11)4_PACS.pdf.
20. NEMA. http://medical.nema.org/dicom/2003/03_14PU.PDF.
21. Medical connections. Presentation states. http://www.medicalconnections.co.uk/ /kb/Presentation_states.
22. Medical connections. Transfer Syntax. http://www.medicalconnections.co.uk/kb/ /Transfer_Syntax.
23. FDA. http://www.fda.gov/ohrms/dockets/ac/04/briefing/4030b1 05 Medical-%252520Device.pdf.
24. Pianykh O.S. Digital imaging communication in medicine (DICOM), Springer 2008.
25. Dae-Hong K. et al. Comparison and evaluation of Jpeg and Jpeg2000, http://www.armosystems.ru/system/465.ahtm.
26. Ridley E.L. FFDM (full-field digital mammography) images can be safely compressed at high ratios. AuntMinnie. November 7, 201 1 http://www.auntminnie.com/in-dex.aspx?sec=road&sub=pac_2011&pag=dis&itemId=97005.
27. Canadian Association of Radiologists. CAR standards for irreversible compression in Digital Diagnostic Imaging within Radiology. June 2011. http://www.car.ca/uplo-ads/standards%20guidelines/201106_EN_Standard_Lossy_Compression.pdf.
28. Sung M.M. Clinicalevaluation of JPEG2000 compressionalgorithm for digital mammography. ieeexplore.ieee.org Aug 7th 2000. http://ieeexplore.ieee.org/xpls/ /abs_all.jsp?arnumber=1008594.
29. Wiggins III RH. Image File Formats: Past, Present, and Future http://www.medphys-ics.wisc.edu/~fains/html/Lectures/Filetypes.pdf.
30. Wu D. Perceptually Lossless Medical Image Coding. IEEE transactions on medical imaging. — V. 25. — №3. — March 2006. http://researchbank.rmit.edu.au/es-erv/rmit%3A807/n2006001749.pdf.
31. Picture archiving and communication systems, chart smart. http://imaging-radia-tion-oncology.advanceweb.com/sharedresources/advanceforioa/resources/Down-loadableResources/AR080104_p60ChartSmartrev.pdf.
32. Hoffman J Chart Smart: mammography. http://imaging-radiation-oncology.ad-vanceweb.com/sharedresources/advanceforioa/resources/DownloadableResources/ /AR90106_p68ChartSmart2.pdf.
33. Siebert E. et al. The British Journal of Radiology. — 2009. — № 82. — P. 561-570.
34. Strickland N.H. British Journal of Radiology. — 2004. — №77. — P.514-519.
35. The radiology guide to technology & informatics in Europe.
36. Hashimoto B.E.Practical digital mammography. — Thieme, 2008.
■ 29 ■
